Processo de Soldadura Eléctrodos Revestidos 111

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1 Processos de Soldadura Processo de Soldadura Eléctrodos Revestidos 111 Direcção de Formação Italo Fernandes

2 Temas a tratar neste módulo Processos de Soldadura Eléctrodos Revestidos SER Designação EN ISO 111 Designação UE MMA Designação USA/AWS - SMAW Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) 2/ 37

3 Temas a tratar neste módulo Objectivos Princípio de Funcionamento Equipamentos e Acessórios Parâmetros (variáveis essenciais) de Soldadura Consumíveis Tipos e Cuidados Imperfeições Típicas Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) 3/ 37

4 Princípio de Funcionamento Processo de Soldadura por Fusão. A Fusão do material de adição e do material de base é obtida através do calor desenvolvido por um arco eléctrico. A Protecção do banho em fusão e das gotas de material de adição é obtida através de uma protecção gasosa, através da decomposição do Revestimento. Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) 4/ 37

5 Princípio de Funcionamento Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) 5/ 37

6 Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) 6/ 37 Princípio de Funcionamento O Material de Adição é obtido através da utilização de um consumível do tipo Eléctrodo Revestido. Eléctrodo Revestido é composto por uma vareta metálica e por um revestimento. Eléctrodo tem um comprimento típico de 230 a 460mm. Tipo de Corrente Eléctrica: Continua: DC(+) / DCEP ou DC(-) /DCEN Alterna: AC

7 Princípio de Funcionamento O Arco Eléctrico é escorvado utilizando a técnica de curto circuito. Necessário que a fonte tenha um OCV adequado ao tipo de Eléctrodo Revestido. Técnica é por Toque ou Riscamento do eléctrodo sobre a peça. O escorvamento é sempre feito mais à frente do local onde se pretende iniciar o arco-eléctrico. Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) 7/ 37

8 Princípio de Funcionamento Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) 8/ 37

9 Aplicações Soldadura em Todas a as Posições; Soldadura tanto em Chapas como em Tubos e/ou Perfis; Soldadura Topo-a-Topo e de Ângulo (de canto com ou sem penetração total); Passes de Raiz com penetração total sem e com juntas de suporte; Espessura mínima na ordem do 1 mm, espessura máxima infinito; Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) 9/ 37

10 Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) 10/ 37 Aplicações Todo o tipo de construção soldada em quase todo o tipo de materiais soldáveis Estruturas Reservatórios de Pressão Tubagens Cascas Equipamentos rodoviários, ferroviários, agrícolas, Industria química, petroquímica, de refinação e construção naval, etc.

11 Vantagens: Solda a maioria dos metais Equipamentos Simples e Económicos Usa AC e DC Solda em Todas as Posições Boa Acessibilidade e Mobilidade Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) 11/ 37

12 Desvantagens: Comprimento fixo dos Eléctrodos (230 a 460 mm) Limitação da capacidade de corrente máxima Baixo Rendimento 1 Kg/h Factor de marcha 30% Limitado a esp. de 200 mm Ligas leves (Al e Cu) e material reactivo (Ti) Existência de Escória Não automatizável Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) 12/ 37

13 Fonte de Energia Alicate Porta-Eléctrodos Cabo de Energia Cabo de Retorno Alicate de Massa Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) 13/ 37

14 Fontes de Energia: Tipo Estático: Convencionais ou Inversores Rectificadores debitam corrente DC Transformadores debitam corrente AC Tipo Rotativo: Geradores debitam corrente DC Alternadores debitam corrente AC Factor de Marcha de 35% Curva Estática Tipo Mergulhante ou Intensidade Constante Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) 14/ 37

15 Fontes de Energia: Escolha do tipo de Fonte: Intensidade Máxima a utilizar (diâmetro de eléctrodo e/ou espessura do material a soldar) Utilização em oficina ou em estaleiro (nível de protecção eléctrica e a estabilidade do fornecimento de corrente) Se máxima estabilidade do arco (DC) ou baixa estabilidade do arco (AC) Porta Eléctrodos e Alicate de Massa: Adequados à Intensidade máxima a utilizar Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) 15/ 37

16 Cabos de Energia e de Retorno: Escolha da Secção mínima de Cabo: Intensidade Máxima a utilizar (diâmetro de eléctrodo e/ou espessura do material a soldar) Distância máxima entre a fonte e o local de trabalho Factor de Marcha utilizado Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) 16/ 37

17 Cuidados Gerais: As Linhas de Distribuição da energia devem estar balanceadas A Massa deve estar bem fixa, dimensionada e ter bom contacto Verificar os apertos, evitar os Pontos Quentes Garantir os Isolamentos eléctricos A Terra por segurança deve existir sempre Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) 17/ 37

18 Parâmetros de Soldadura (variáveis essenciais): Intensidade de Soldadura (corrente) Tensão Arco Eléctrico (voltagem) Velocidade de Soldadura Tipo de Eléctrodo e seu Diâmetro Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) 18/ 37

19 Parâmetros de Soldadura (variáveis essenciais), influência na morfologia do cordão de soldadura Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) 19/ 37

20 Parâmetros de Soldadura (variáveis essenciais), influência na morfologia do Cordão de Soldadura Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) 20/ 37

21 Parâmetros de Soldadura (variáveis essenciais), influência na morfologia do Cordão de Soldadura Intensidade: Determina a taxa de Depósito Profundidade da Penetração Volume de metal Fundido I Implicam Bordos queimados, cordões altos e estreitos I Arcos Instáveis Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) 21/ 37

22 Parâmetros de Soldadura (variáveis essenciais), influência na morfologia do Cordão de Soldadura Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) 22/ 37

23 Parâmetros de Soldadura (variáveis essenciais), influência na morfologia do Cordão de Soldadura Tensão: Determina a largura e a convexidade do Cordão Melhora a resistência à porosidade (óleos e húmidade) V Cordões muito largos (2 x a penetração) pode originar fissuração V Difícil remoção da escória, aumento exagerado de elementos liga no depósito podendo originar fissuração Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) 23/ 37

24 Parâmetros de Soldadura (variáveis essenciais), influência na morfologia do Cordão de Soldadura Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) 24/ 37

25 Parâmetros de Soldadura (variáveis essenciais), influência na morfologia do Cordão de Soldadura Velocidade de Soldadura Excessiva: Diminui o efeito de molhagem, aumenta a convexidade Aumenta a probabilidade de bordos queimados Aumenta a probabilidade da porosidade e da fissuração Velocidade de Soldadura muito Baixa: Aumenta a probabilidade de fissuração pelo efeito de aumentar a largura do cordão Aumenta a probabilidade de inclusões de escória devido a volumes de material fundido muito grandes e baixa velocidade Morfologia do cordão muito rugosa Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) 25/ 37

26 Função dos Constituintes do Consumível de Soldadura Alma Permite a passagem da Corrente Eléctrica Fornece o material de adição Revestimento Função Física e Mecânica Função Metalúrgica Função Eléctrica Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) 26/ 37

27 Tipos de Consumíveis: Básicos Rutílicos Celulósicos Escolha do tipo de Revestimento: Material base tem exigências de Resiliência (boa energia de impacto a baixa temperatura) Se a construção tem exigências de projecto ao nível das Resiliências Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) 27/ 37

28 Tipos de Revestimentos -Comparação Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) 28/ 37

29 Regras Básicas para a Escolha do Consumível/Eléctrodo O material depositado deve ser o adequado à soldadura, isto é, compatível com o material base (metalurgicamente, características físicas e químicas) Propriedades mecânicas definidas na especificação de construção Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) 29/ 37

30 Regras Básicas para a Escolha do Consumível/Eléctrodo Em função da Espessura (Intensidade de Soldadura) Em função da posição de Soldadura (Intensidade de Soldadura) Em função do tipo de Corrente que se vai utilizar (DC/AC) Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) 30/ 37

31 Armazenagem e Secagem dos Consumíveis/Eléctrodos O Porquê da Secagem antes da soldadura: Eliminação da Húmida que está no Revestimento Básicos 250ºC ± 50ºC/2-3 horas Rutílicos 110ºC ± 10ºC /1-2 horas Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) 31/ 37

32 Armazenagem e Secagem dos Consumíveis/Eléctrodos O que nunca fazer: Eliminar a Húmida com curto circuitos eléctricos Aquecer com maçarico os eléctrodos Usar os Básicos sem terem sido secados (excepto se embalados a vácuo) Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) 32/ 37

33 Classificação dos Consumíveis Norma AWS A Aços não Ligados Eléctrodo Tensão de Ruptura x psi Posições de Soldadura E Baixo; Horizontal; Vertical; Tecto 2 Baixo e Horizontal 4 Baixo; Horizontal; Vertical descendente; Tecto Tipo de Revestimento, Corrente Posições de Soldadura Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) 33/ 37

34 Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) 34/ 37 Classificação dos Consumíveis Norma AWS A Aços não Ligados Tipos de Revestimento e Corrente de soldadura Digito Revestimento Corrente de Soldadura 0 Celulósico de Sódio DCEP 1 Celulósico de Potássio AC; DCEP e DCEN 2 Titania de Sódio AC e DCEN 3 Titania de Potássio AC e DCEP 4 Titania com pó de ferro AC; DCEP e DCEN 5 Básico de Sódio DCEP 6 Básico de Potássio AC e DCEP 7 Ácido com pó de ferro AC; DCEP e DCEN 8 Básico com pó de ferro AC e DCEP E6020 Ácido de Sódio AC e DCEP

35 Técnicas Operatórias: Solda-se sempre a puxar pelo cordão (o arco-eléctrico aponta sempre ao banho em fusão) Cordões Corridos ou Balanceados (atenção às paragens nos bordos) Inclinação do eléctrodo no sentido da deslocação entre os 60 e os 80º (maior ângulo máxima penetração) Juntas de ângulo garantir inclinação a 45º, garantir a fusão da aresta Largura do cordão no máximo 4 x Eléctrodo Com DC(-) Melhor Controlo da Penetração, DC(+) Máxima Penetração (atenção ao tipo de eléctrodo) Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) 35/ 37

36 Tipos de Chanfros: Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) 36/ 37

37 Imperfeições Típicas: Faltas de Fusão/Penetração Preparação, Parâmetros Porosidade Gorduras, Falta de Protecção, Controlo de Altura de Arco Inclusões de Escória Limpeza, Parâmetros Bordos Queimados Parâmetros, Técnica Operatória Fissuração Frio/Quente Problemas Metalurgicos Processo de Soldadura SER (Breve Apresentação) 37/ 37